Biblioteca del CongresoNacional de Chile/BCN

DEPARTAMENTO DE ESTUDIOS, EXTENSIÓN Y PUBLICACIONES / 16 DE MAYO DE 2016

Marea Roja

Por marea roja se entiende elfenómeno natural provocadopor el incremento numérico dealguna o algunas microalgas enel agua, las que al ser elalimento de organismosmarinos, como los moluscosbivalvos, pueden provocardaños en la salud de laspersonas que los consumen,además de pérdidaseconómicas para la acuiculturay la actividad extractiva. Estasmicroalgas pueden provocar uncambio del color del agua,debido a sus pigmentosfotosintéticos (diferentescolores) de variadacomposición química. De estamanera el mar toma un aspectode color amarillento, rojizo,rojo, verde, o incluso incoloro,este último a simple vista no sepuede apreciar. El crecimientodescontrolado de microalgasforma una Floración AlgalNociva (FAN) tóxica o inocuapara otros seres vivos.

La FAN no tóxica afecta, por sualta densidad de microalgas, ladisponibilidad y/o captación deoxígeno, provocando eventos demortalidad en peces y otrosorganismos por asfixia.Mientras que la FAN tóxicaestá compuesta pormicroorganismos que en sumetabolismo generansustancias altamente tóxicas,conocidas con el nombre detoxinas marinas. Los moluscosfiltradores, que se alimentan demicroalgas concentran estastoxinas en sus tejidos,convirtiéndolos en alimentosaltamente tóxicos, que puedenprovocar enfermedades severas

e incluso la muerte de quieneslos consuman. Paradimensionar lo anterior, deltotal de las más de 4000especies fitoplanctónicasdescritas por las cienciasbiológicas sólo 300 especiesson potenciales formadoras deFAN, y a su vez de estassolamente 60 especies puedengenerar una FAN tóxica.

Las toxinas marinas seclasifican de acuerdo a susefectos o signos clínicos en elser humano. Con presencia enChile son Veneno Paralizantede los Mariscos (VPM),producido por la microalgaAlexandrium catenella. Latoxina provoca parálisismuscular, que puede llevar a lamuerte por parálisisrespiratoria, compromisocardiaco y del sistema nerviosocentral; Veneno Diarreico delos Mariscos (VDM) esproducida por microalgas delGénero Dinophysis sp., latoxina provoca graves cuadrosde diarreas y deshidratación enseres humanos; y VenenoAmnésico de los Meiriscos(VAM) es producida por lamicroalga Pseudonitzschiaaustralis, la toxina puedecausar la pérdida temporal opermanente de la memoria(amnesia) en seres humanos..

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Enrique Vivanco FontEs Biólogo Marino (Universidad de

Valparaíso, 1999) y estudios de Master OfScience del Medio Ambiente (Universidadde Lund, 2006) Cursos internacionales en

Taiwán en Energía y Japón CambioClimático. Sus intereses de investigaciónson: Contaminación, Recursos Hídricos,

Energías Renovables y DesarrolloSustentable.

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Introducción

El documento se enfoca en conceptos y características de la marea roja. También cómo ha sido eldesarrollo histórico de este fenómeno. En particular se aborda el impacto sobre las personas yentorno.

Para desarrollo del documento se consultó información del Laboratorio de Toxinas Marinas de laUniversidad de Chile, Instituto de Salud Pública de Chile, y documentos como Floraciones de AlgasNocivas, entre otros.

Características de la marea roja

El Laboratorio de Toxinas Marinas de la Universidad de Chile define marea roja como un "fenómenonatural provocado por el incremento numérico de alguna o algunas microalgas en el agua, las que alser el alimento de organismos marinos, como los moluscos bivalvos, pueden provocar daños en la saludde las personas que los consumen, además de pérdidas económicas para la acuicultura y la actividadextractiva".

Otra definición en la misma línea la entrega el Servicio Hidrográfico y Oceanógrafico de la Armada deChile (SHOA), y que agrega la explicación del cambio de color de las aguas: "proceso natural delmedio ambiente acuáticos y es propio de las algas microscópicas que yacen en ese ambiente. Estasalgas, o fitoplancton, crecen en cantidad en forma muy rápida y en corto tiempo, a lo que llamamos'floraciones de algas microscópicas', las que pueden provocar un cambio del color del agua, debido aque poseen pigmentos fotosintéticos de variada composición química, que le otorgan a las microalgascolores diferentes. De esta manera el mar toma un aspecto de color amarillento, rojizo, rojo, verde, oincluso incoloro, este último a simple vista no se puede apreciar".

En el campo internacional -es un fenómeno de presencia global- el NOAA, de Estados Unidos deNorteamérica primero señala "que marea roja (red tide) es un término común usado para una floraciónde algas nocivas (FAN), que además es el término usado por la comunidad científica", luego lo definecomo "el crecimiento fuera de control de colonias de microalgas simples que viven en el mar y aguadulce, que producen efectos tóxicos o nocivos sobre las personas, peces, moluscos, mamíferos marinosy aves. Además, los efectos de las FAN sobre seres humanas, aunque poco frecuentes, pueden serdebilitantes e incluso mortales". Esta definición entrega una amplia visión sobre el amplio rango seseres vivos afectados por la FAN.

Floraciones algales nocivas (FAN)

El plancton, en particular el fitoplancton o microalgas, en condiciones de normalidad forman la basede la cadena alimentaria. Sin embargo bajo ciertas condiciones ambientales, como aumento entemperatura del agua, salinidad, luminosidad y disponibilidad de nutrientes (exceso), éstas proliferanen forma explosiva, provocando un fenómeno que se conoce con el nombre de Floraciones Algales o"Bloom".

El crecimiento desmedido del fitoplancton puede generar cambios en la coloración del agua (nosiempre es un fenómeno visible a simple vista), debido a que las microalgas poseen pigmentos (que lespermiten realizar la fotosíntesis), tornando las aguas a colores rojo, amarillo, verde o café. Por estarazón, estos fenómenos son conocidos mundialmente como "mareas rojas". No obstante, en este puntoes importante señalar que la gran mayoría de las Floraciones Algales no producen efectos negativossobre otros seres vivos, y por el contrario son beneficiosos para la vida acuática.

Sin perjuicio de lo anterior, en algunos pocos casos el crecimiento exponencial de microalgas puedegenerar una FAN, las cuales deben diferenciarse entre aquella floración con algas no tóxicas de la FANcon algas tóxicas. La primera FAN por su alta densidad de microalgas afecta la disponibilidad y/ocaptación de oxígeno, provocando eventos de mortalidad en peces y otros organismos por asfixia.Mientras que la FAN tóxica está compuesta por microorganismos que de acuerdo al Laboratorio deToxinas Marinas de la Universidad de Chile "en su metabolismo generan sustancias altamente tóxicas,conocidas con el nombre de toxinas marinas. Los moluscos filtradores, que se alimentan de microalgasconcentran estas toxinas en sus tejidos, convirtiéndolos en alimentos altamente tóxicos, que puedenprovocar enfermedades severas e incluso la muerte de quienes los consuman".

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Para dimensionar lo anterior, del total de las más de 4000 especies fitoplanctónicas descritas por lasciencias marinas sólo 300 especies son potenciales formadoras de Floraciones Algales, y a su vez deestas solamente 60 especies pueden generar una FAN tóxica (Suárez, B. y Guzmán, L. 1999).

Toxinas marinas del fitoplancton

Las toxinas marinas se clasifican de acuerdo a sus efectos o signos clínicos en el ser humano. Conpresencia en Chile:

Veneno Paralizante de los Mariscos (VPM): Producido por la microalga Alexandrium catenella. Latoxina provoca parálisis muscular, que puede llevar a la muerte por parálisis respiratoria, compromisocardiaco y del sistema nervioso central.

Veneno Diarreico de los Mariscos (VDM): Producida por microalgas del Género Dinophysis sp. Estatoxina provoca graves cuadros de diarreas y deshidratación en seres humanos.

Veneno Amnésico de los Mariscos (VAM): Producida por la microalga Pseudonitzschia australis. Latoxina puede causar la pérdida temporal o permanente de la memoria (amnesia) en seres humanos(primeros casos ocurrieron el año 1988 en Prince Edward Island en el este de Canadá). En Chile, se hadetectado la presencia de estas toxinas en la microalga tanto en la zona norte, como en la zona sur, sinembargo a la fecha no se registran casos de intoxicaciones por toxina amnésica en el país.

Para otras partes del mundo se ha descrito:

Veneno Neurotóxico de los Mariscos (VNM).

Ciguatera (CTX) (Intoxicación producida por el consumo de peces).

Intoxicación por toxinas marinas en Chile

A continuación la tabla 1 muestra un resumen de los efectos descritos para la marea roja en Chileincluyendo síntomas, terapia, organismos causantes de la intoxicación, toxina, y otros.

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Tabla 1. Intoxicaciones causadas por VPM, VDM y VAM en Chile.

Intoxicación

Microalga

Vectorprincipal

Distribucióngeográfica

Toxinasprincipales

Tiempo deincubaciónantes de surgirlas primerasseñales deintoxicación

Síntomasagudos

Síntomascrónicos

Tasa demortalidad

Diagnóstico

Tratamiento

VenenoParalizante de losMariscos (VPM)

Dinoflajeladopelágico

Alexandriumcatenella

Moluscos bivalvos

(filtradores)

Mundial, aguastempladas ytropicales

Saxitoxinas (22+)

5 a 20 min

Parestesias(insensibilidad),insuficienciarespiratoria ycardíaca, parálisisprogresivaprogresiva, coma,muerte.

No tiene

1-14%

Síntomas clínicos,bioensayos(ratones),radioensayos,HPLC-FD

Respiraciónasistida,diuréticos

VenenoDiarreico de losMariscos (VDM)

Dinoflajeladopelágico

Dinophysis acuta

Moluscosbivalvos

(filtradores)

Mundial, aguastempladas

Ácido okadaico yderivados (8+)

Horas

Dolor abdominal,diarrea, nausea,vómitos.

No se conocen

0%

Síntomasclínicos,bioensayos(ratones), HPLC-FD

Hidratación,hospitalización

Veneno Aninésicode los Mariscos(VAM)

Diatomeas

Pseudonitschiaaustralis

Moluscos bivalvos

(filtradores)

Canadá, Noroestede EEUU, sur deChile.

Acido domoico (3+)

Horas

Nausea, diarrea,vómitos,parestesias,insuficienciarespiratoria,pérdida dememoria. Muerte.

Pérdida dememoria

3% (no se registranmuertes en Chile)

Síntomas clínicos,radioensayos,HPLC-UV

Respiración asistida

Fuente: adaptado de Floraciones de Algas Nocivas e Instituto de Salud Pública de Chile.

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Diferentes respuestas de moluscos, aves, mamíferos marinos frente a una intoxicación por FAN

Las microalgas tóxicas son acumuladas por algunos moluscos vectores que poseen tolerancia a lastoxinas que afectan de forma severa a seres humanos, otros vertebrados marinos y aves. Es así queinvestigaciones realizadas durante la década de 1970 descubrieron que "los nervios de choritos(Mytilus edulis) y ostiones (Placopecten magallanicus) eran insensibles a la aplicación de altasconcentraciones de saxitoxina y tetrodotoxina (0,1 mg/mL), las que en vertebrados superiores habríancausado el total bloqueo de los impulsos nerviosos"( Suárez, B. y Guzmán, L. 1999).

Una respuesta distinta se obtuvo en la ostra (Crassostrea virginica), que "mostró una sensibilidad muyalta y los impulsos nerviosos fueron bloqueados por saxitoxina, mientras que la almeja (Mya arenaria)tuvo una sensibilidad intermedia" Suárez, B. y Guzmán, L. 1999)..

La respuesta a las diferentes reacciones por especie se debe a que "existen canales de sodio de muydiferente afinidad por saxitoxinas y tetrodotoxina y que en moluscos la excitabilidad de nervios ymúsculos depende de flujos de calcio a través de canales de calcio que son insensibles a las toxinasparalizantes" (Suárez, B. y Guzmán, L. 1999).

Registro histórico de marea roja en Chile

Los eventos de FAN son un fenómeno de escala global cuyo primer registro de una intoxicación porconsumo de mariscos con resultado de muerte ocurrió el 15 de junio de 1793 en la costa oeste de losEstados Unidos. En Europa, el 17 de octubre de 1885 ocurrió otra intoxicación masiva en el puerto deWilhelshaven en el norte de Alemania. De vuelta en San Francisco, EEUU, en julio de 1927 se produjouna intoxicación masiva que causó la muerte de varias personas, con severos síntomas de toxinasparalizantes.

En Chile el fenómeno de la marea roja tiene antiguos registros en aguas oceánicas y costeras desde elsiglo XIX. Por ejemplo, en 1827 se observaron decoloraciones del agua de mar frente a las costas deValdivia; en 1835 Charles Darwin describió dos eventos de marea roja, uno frente a Concepción y otrofrente a Valparaíso. Además, el primer evento ocurrió pocos días después del terremoto que afectó a laciudad de Concepciónl. Sin embargo, estos eventos no registraron mayores inconvenientes para lapoblación y ecosistemas marinos, pero desde 1972 se han sucedido con mayor frecuencia, extensión ygravedad (3 muertes registradas) FAN en las regiones de Llanquihue, Aysén y Magallanes (ahora conpresencia hasta la Región de los Ríos), no siempre asociados a decoloraciones. La tabla 2 muestraalgunos de los casos fatales por intoxicación de toxinas paralizantes.

1 El terremoto de Concepción de 1835 fue un sismo de 8,5 MS a las 11:30 del 20 de febrero de 1835. El maremoto posterior arrasóla zona centro-sur del país, específicamente entre los ríos Cachapoal y Valdivia. Destruyó totalmente la ciudad de Concepción.

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Tabla 2 presencia de FAN del tipo tóxico en Chile.

Año

1972

1981

1989

1991

1991

1991

1992

1992

1992

1992

1992

1992

1992

1992

1994

1994

1994

1994

1994

1994

1994

1995

1995

1995

1998

1998

1999

2000

2001

2002

2008

2009

Número deintoxicados

3

26

8

95

125

2

14

5

3

1

3

1

3

6

8

1

2

1

1

1

1

4

1

13

9

10

2

6

1

35

6

32

Número demuertes

3

2

0

2

2

1

6

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

10

0

1

1

1

0

0

0

0

0

2

Lugar

Bahía Bell

Seno Unión

Estero Núñez

Bahía Nash

Seno Unión

Seno Nevado

Bahía Woodsworth

Estero Asia

Km 49 sur

Caleta La Olla

Paso Nuevo

Isla Vancouver

Paso Schoal

Puerto Williams

San Juan

Los Ñires

Punta Arenas

Punta Arenas

Punta Arenas

Bahía Gente Grande

Seno Ringove

Chabunco

Seno Profundo

Isla Toto, Aysén

Aysén

Aysén

Sin información

Sin información

Sin información

Sin información

Sin información

Sin información

Recurso

Cholga

Cholga

Cholga

Chorito

Cholga

Cholga

Chorito

Chorito

Chorito

Sin información

Cholga

Cholga

Cholga

Chorito

Chorito

Chorito

Chorito

Chorito

Chorito

Cholga

Cholga

Chorito

Cholga

Cholga

Cholga

Cholga

Almeja

Chola

Chorito

Chorito

Sin información

Sin información

Fuente: Adaptado de Floraciones de Algas Nocivas y otras fuentes.

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En 1988 una FAN no tóxica generada por una pequeña microalga Heterosigma akashiwo produjo unamortandad masiva de peces en la naciente industria salmonera en el área de Puerto Montt y Chiloéque implicó pérdidas por varios millones de dólares2.

Referencias

Harmful algal bloom: floración de algas nocivas

Marea Roja en Chile. Dirección General del Territorio Marítimo y Marina Mercante (Directemar).Armada de Chile. Disponible en: http://bcn.cl/lvokr (mayo 2016).

Marea roja. Instituto de salud pública Chile. Disponible en: http://bcn.cl/lvoks (mayo 2016).

Marea roja. Laboratorio de Toxinas Marinas. Instituto de Ciencias Biomédicas, Facultad de Medicinade la Universidad de Chile. Disponible en: http://bcn.cl/lvmkl (mayo 2016).

Servicio Hidrográfico y Oceanógrafico de la Armada de Chile (SHOA). Disponible en:http://bcn.cl/lvmk3 (mayo 2016).

Suárez, B. y Guzmán, L. (1999). Floraciones de Algas Nocivas, Mareas Rojas y Toxinas Marinas.Resultado del Proyecto FONDEF 2-37 "Tecnologías para la detección rápida de toxinas marinas" de1994 y desarrollado por Universidad de Chile, Instituto de Fomento Pesquero y Universidad deMagallanes. Disponible en: http://ben.el/1 vmk5 (mayo 2016).

What is a red tide?. National Ocean Service (NOAA). Disponible en: http://bcn.cl/lvmk4 (mayo 2016).